NCL图形分析语言入门到精通

出版者:气象出版社

页数:0

出版时间:2017-11-1

价格:48

isbn号码:9787502966867

目录信息

前言
第1章 语言介绍
1.1 学习目的
1.1.1 了解NCL语言
1.1.2 其他可用的语言
1.2 有关文档
1.3 示例程序脚本和数据
1.4 技术支持
1.5 程序安装
1.5.1 Linux系统下安装
1.5 I2MacOS系统下安装
1.5.3 WindOWS系统的Unix虚拟机(Cygwin／X)下安装
1.6 运行环境路径设置
1.7 图形环境设置
1.8 代码编辑工具
1.8.1 常用代码编辑器
1.8.2 高亮脚本定义
第2章 程序语言基础
2.1 运行测试方式
2.2 输入、输出数据和图形文件支持
2.3 字符符号
2.4 数据类型和表达式
2.4.1 数据类型
2.4.2 运算操作符
2.4.3 逻辑运算符
2.4.4 数组表达式
2.5 变量
2.5.1 元数据和属性
2.5.2 维数命名
2.5.3 字符串引用
2.5.4 变量列表
2.6 变量赋值
2.6.1 数值赋值
2.6.2 变量间赋值
2.6.3 变量的重赋值
2.7 程序脚本结构
2.7.1 库文件及其载入
2.7.2 程序块
2.7.3 选择语句
2.7.4 循环语句
2.7.5 数据和变量信息输出
2.7.6 保留关键词
2.8 字符串操作
2.9 系统调用
2.10 功能函数和过程
2.10.1 可视化类
2.10.2 常规类
2.10.3 地球科学类
2.10.4 数学和统计类
2.10.5 输入和输出类
第3章 数据文件的输入和输出
3.1 单个文件的读取方式
3.2 多个文件的读取方式
3.3 文件变量对变量的赋值
3.4 文本(ASCII)数据文件读取
3.5 电子表格(Excel(2SV)数据文件读取
3.6 二进制(binary)数据文件读取
3.7 文本(ASCII)数据文件写入
3.8 CSV数据文件写入
3.9 二进制(binary)数据文件写入
3.10 netCDF数据文件写入
第4章 图形分析基础
4.1 五步法绘图
4.2 视图窗口(viewport)
4.3 地图设置(maps)
4.3.1 默认地图
4.3.2 地图网格和标示的设置
4.3.3 地图内容设置
4.3.4 改变地图投影
4.3.5 区域地图
4.3.6 极地投影地图
4.3.7 地图分辨率
4.4 简单的双坐标二维图(xY-plots)
4.4.1 坐标轴标记设定
4.4.2 时间序列
4.5 等值线图(contoursplots)
4.5.1 填色图
4.5.2 图案填充图
4.6 矢量图(vectorplots)
4.7 剖面图(sliceplots)
4.8 直方图(barcharts)
4.9 图形叠加(overlayplots)
4.10 图形展板(panelplots)
4.10.1 常用控制参数项
4.10.2 图形组合设置
4.11 绘制折线、多边形、多点标记和文本
4.12 轮廓文件绘图(shapefileplots)
第5章 颜色表和绘图属性资源
5.1 颜色表(colormaps)
5.1.1 转换GrADS颜色表
5.1.2 转换GMT颜色表
5.2 有用的绘图属性资源(helpfulresources)
5.2.1 标题字符串和功能编码
5.2.2 添加文本到图形
5.2.3 特殊字符创建的功能代码
5.2.4 坐标轴注释
5.2.5 等值线和标签设置
5.2.6 陆地、海洋和湖泊的填色
5.2.7 标示条设置
5.2.8 图例设置
5.2.9 坐标刻度标记设置
5.2.10 日期格式
第6章 实战分析和绘图
6.1 常规数据获取
6.2 实战分析I——基础能力
6.2.1 站点数据处理
6.2.2 绘制中国地图
6.2.3 站点分布图
6.2.4 站点数据插值和区域蒙版
6.3 实战分析Ⅱ——气候变化
6.3.1 模式数据介绍
6.3.2 模式数据的空间格点插值预处理
6.3.3 季节平均计算和水汽平衡方程分析
6.3.4 格点数据作图
6.4 实战分析Ⅲ——东亚夏季风降水
6.4.1 时空模态分析
6.4.2 主分量的功率谱分析
6.4.3 主分量的小波谱分析
第7章 图形分析进阶
7.1 水平柱状图(horizontalbarcharts)
7.2 箱线图(boxplots)
7.3 预报图(meteograms)
7.4 饼图(piecharts)
7.5 温度对数压力图(skew-T)
7.5.1 绘制温度对数压力图底图
7.5.2 温度对数压力图底图上绘制探空数据
7.6 泰勒诊断图(Taylordiagrams)
7.7 风玫瑰图(windrose)
7.7.1 基本风玫瑰图
7.7.2 粗线风玫瑰图
7.7.3 彩色风玫瑰图
7.8 三维图(3Dgraphics)
7.9 图形蒙(masking)
7.9.1 “mask”函数创建
7.9.2 “gc-inout”函数创建
7.9.3 图形属性资源设置创建
7.9.4 控制图层的绘制顺序创建
7.10 天气符号(weathersymbols)绘制
参考文献
附录A 常见错误信息
附录B 地图投影类型
附录C 线型表
附录D 填充样式表
附录E 标记符号表
附录F 重要的内建函数和过程
附录G 重要的图形属性资源
· · · · · · (收起)

用户评价

作为一个在学术界摸爬滚打了多年的“老”研究者，我见证了各种数据分析工具的兴衰更替。NCL，无疑是其中一个经久不衰的传奇。然而，尽管它的强大毋庸置疑，但我始终觉得，市面上关于它的系统性学习资料，特别是能够真正引导入门并深入精通的，仍然相对稀缺。很多教程过于碎片化，或者侧重于某些特定领域，让我始终无法构建起一个完整的NCL知识体系。《NCL图形分析语言入门到精通》这本书，填补了这一重要的空白。它以一种非常人性化的方式，为我这样的用户打开了NCL的殿堂之门。首先，它非常有策略性地从NCL在科研工作流程中的定位讲起，让我深刻理解了它为何能够成为如此多学科领域不可或缺的工具。接着，它并没有急于展示复杂的代码，而是耐心地讲解了NCL的基本语法、数据结构以及核心概念，确保读者能够建立起扎实的理论基础。让我尤为惊喜的是，书中对于各种可视化技术，特别是那些能够直接服务于科学研究的可视化技巧，讲解得淋漓尽致。例如，在讲解如何绘制和分析格点数据时，作者深入剖析了等值线图、填色图、矢量图的绘制原理和应用场景，并且给出了大量优化图形效果的实例。更让我赞叹的是，这本书在讲解过程中，始终贯穿着“精通”的理念，它不仅仅告诉你如何实现某个功能，更重要的是告诉你“为什么”要这样做，以及在不同的情境下，有哪些更优的解决方案。它引导我思考如何通过NCL，将复杂的数据转化为清晰、有说服力的科学图景。

在我接触NCL的初期，我常常陷入一个尴尬的境地：我知道它很强大，但又不知道如何才能真正发挥它的潜力。各种零散的教程、论坛上的只言片语，虽然能解决一些燃眉之急，但总让我感觉像是在“拾人牙慧”，无法形成一种触类旁通的理解。《NCL图形分析语言入门到精通》这本书，就像一盏明灯，照亮了我学习NCL的道路。它最打动我的地方在于，它并没有把NCL当作一个孤立的编程语言来讲解，而是将其置于数据分析和科学可视化的宏大背景下。书中从NCL的设计理念、发展历程讲起，让我能够从更宏观的角度去理解它的优势和特点。随后，作者循序渐进地带领我进入NCL的实际应用，从基础的数据处理，到各种高级的图形绘制技巧。我特别喜欢书中关于“数据故事讲述”的章节。它不仅仅是教我如何生成一张图片，而是引导我思考，如何通过图形的设计，来有效地传达数据中的科学内涵。例如，在讲解如何绘制多变量联合分析图时，作者详细地阐述了如何通过巧妙的布局、颜色搭配以及辅助元素的添加，来清晰地展示变量之间的关系，以及不同情境下的差异。书中还包含了大量针对特定领域（如大气科学、海洋学）的实战案例，这些案例不仅贴近我的工作需求，而且提供了非常实用的代码模板和解决方案。通过学习这些案例，我能够快速地将NCL应用到我的实际研究项目中，并且在解决问题的过程中，不断深化对NCL的理解。

刚接触NCL的时候，说实话，我是有点犯怵的。周围的同事用得都挺溜，但我自己尝试了好几次，总觉得抓不住重点，代码写起来磕磕绊绊，效率低下。市面上的一些教程，要么就是把官方文档里的例子照搬一遍，根本解决不了实际问题，要么就是跳跃性太大，前一秒还在说变量定义，后一秒就让你画出个多维数组的等值线图，中间的逻辑断层让我非常抓狂。所以，当《NCL图形分析语言入门到精通》这本书摆在我面前时，我内心是充满期待又带着一丝疑虑的。然而，这本书的开篇就给了我一个巨大的惊喜。它没有上来就给你甩一堆代码，而是先从NCL的哲学和定位开始讲起，解释了为什么在当今各种强大的可视化工具层出不穷的情况下，NCL依然占据着重要地位。这种宏观的视角让我一下子就明白了NCL的价值所在，也为我后续的学习打下了坚实的基础。接着，作者就开始一步步拆解NCL的强大功能，特别是它在处理气象、海洋、地球科学等领域特有数据（比如NetCDF、GRIB等格式）时的优势，这一点对于我这样需要处理大量这类数据的研究者来说，简直是福音。书中对绘图参数的讲解非常细致，不仅仅是告诉你有什么参数，更重要的是解释了每个参数的作用、取值范围以及它们如何影响最终的图形效果。我印象特别深刻的是关于颜色映射（colormap）和坐标轴（axis）的章节，作者通过大量的图例和代码演示，让我彻底理解了如何通过精细调整这些细节，来让我的图形更加专业、更具信息量。而且，书中还提供了很多解决实际问题的思路和方法，比如如何处理缺失值、如何进行数据插值、如何叠加多种图形元素等等，这些都是我在平时工作中经常会遇到的难题，而这本书都给出了非常有效的解决方案。

过去，每当遇到复杂的图形分析需求，我总觉得NCL像一个庞然大物，虽然知道它有无尽的潜力，但总是难以驾驭。《NCL图形分析语言入门到精通》这本书，却以一种极其友好的方式，将这个庞然大物变得触手可及。它并没有让我一开始就沉浸在枯燥的代码海洋里，而是从NCL的哲学和它在科学研究中的独特价值入手，让我理解了它之所以能够成为许多领域首选工具的原因。这一点对于建立学习的信心和动力至关重要。随后，作者就开始非常有条理地、分阶段地深入讲解NCL的各项功能。我印象特别深刻的是关于“数据预处理与转换”这一部分。书中详细介绍了如何利用NCL处理各种不规则数据、如何进行数据插值和重采样、以及如何有效地管理和转换数据格式。这些基础但关键的步骤，往往是很多教程中容易被忽略的部分，但这本书却给予了足够的重视，这让我能够从源头上保证数据的质量，为后续的图形分析打下坚实的基础。此外，书中关于“高级图形定制”的部分，更是让我大开眼界。它不仅讲解了如何绘制标准的气象图、地理图，还深入探讨了如何进行图形的精细化调整，例如自定义坐标轴的刻度、标签、网格线，如何实现图形的叠加和组合，以及如何生成具有交互功能的图形。这些内容对于提升我的图形分析能力，起到了决定性的作用。

作为一名在图形分析领域摸爬滚打了数年的数据从业者，我一直渴望找到一本能系统性地梳理NCL（NCAR Command Language）在实际应用中精髓的书籍。市面上关于NCL的资料确实不少，但很多要么过于浅显，仅停留在基础语法的介绍，要么过于晦涩，缺乏清晰的实践指导，让我常常在面对复杂的数据可视化和分析需求时感到力不从心。直到我偶然翻阅了《NCL图形分析语言入门到精通》，我才意识到，我寻觅已久的宝藏终于出现了。这本书并非简单地罗列函数和命令，而是以一种循序渐进、层层递进的方式，将NCL的强大功能娓娓道来。它首先从最基础的概念入手，为完全没有接触过NCL的读者构建起坚实的认知基石，让你能理解NCL的独特魅力所在，它不仅仅是一个工具，更是一种分析问题的思维方式。随后，它逐步深入到各种高级可视化技巧，例如如何绘制多变量的复杂图表，如何对地图投影进行精细控制，如何实现动态图形的生成等等，每一个章节都充满了干货。我尤其欣赏作者在讲解过程中，不仅仅是给出代码示例，更重要的是深入剖析了这些代码背后的逻辑和原理，让你知其然，更知其所以然。这对于我这样的使用者来说，意味着我能够根据自己的实际需求，灵活地调整和扩展这些代码，而不是仅仅停留在复制粘贴的层面。书中对数据预处理、特征提取以及结果展示等环节的关注，也充分体现了作者对整个数据分析流程的深刻理解。它教会我如何将NCL与实际科研问题相结合，如何通过清晰、美观的图形来传递信息，从而提升研究的效率和影响力。这本书的语言风格也十分吸引人，既有严谨的学术性，又不失亲切和易懂，读起来如同与一位经验丰富的导师在交流，让我能够沉浸其中，乐此不疲。

作为一名在学术研究前沿摸索的博士生，我经常需要处理海量的地理空间数据，并且将分析结果以最直观、最清晰的方式呈现出来，以供同行审阅或发表。过往我曾尝试过多种可视化工具，但总觉得在处理复杂的多维数据时，灵活性和控制力上有所欠缺。NCL，这个在气象和地球科学领域赫赫有名的强大工具，我一直想深入学习。然而，很多现有的学习资源要么门槛过高，要么内容陈旧，让我难以找到一条适合自己的学习路径。《NCL图形分析语言入门到精通》这本书的出现，简直是及时雨。它不像市面上的一些书籍那样，上来就堆砌大量的代码，而是从最基础的概念讲起，循序渐进地引导读者理解NCL的语法结构和核心思想。我特别赞赏作者在讲解可视化原理时所采用的“由浅入深”的方式，他并没有将各种图形类型孤立地讲解，而是通过构建不同的应用场景，让读者在解决实际问题的过程中，自然而然地掌握NCL的绘图技巧。例如，在讲解如何绘制精美的地理空间图时，作者不仅展示了如何加载地理数据、设置投影方式，还深入探讨了如何添加海岸线、行政区划、等高线，以及如何对不同图层进行叠加和组合，最终生成具有高度专业性和美观度的地图。此外，书中对图例（legend）、标注（annotation）以及文本（text）的精细化控制的讲解，更是让我受益匪浅。我学会了如何根据数据的特性，为不同的图元设置恰当的图例，如何为关键数据点添加有意义的标注，以及如何使用不同字体、字号和颜色的文本来增强图形的可读性。这种对细节的极致追求，正是NCL强大的体现，也是这本书高价值所在。它让我明白了，真正的图形分析不仅仅是生成一张图片，而是要通过图形语言，有效地传达科学信息。

作为一名对数据可视化有着执着追求的科研人员，我一直在寻找一本能够将NCL的强大功能与实际应用场景完美结合的书籍。《NCL图形分析语言入门到精通》这本书，无疑满足了我的这一期待。它并非一本仅仅堆砌代码的“技术手册”，而是以一种更加宏观的视角，将NCL置于整个数据分析流程之中进行讲解。我尤其赞赏书中对“图表设计的原则与实践”的深入探讨。作者并没有仅仅教我如何使用NCL的绘图函数，而是引导我思考，什么样的图表设计才最能有效地传达科学信息，如何通过颜色的选择、布局的安排、以及辅助元素的添加，来让我的图形更加清晰、易懂，并且具有说服力。例如，在讲解如何绘制多变量散点图时，作者不仅提供了实现的代码，还详细分析了如何通过调整点的大小、颜色、形状来区分不同的数据子集，以及如何添加回归线或置信区间来揭示变量之间的关系。这种对细节的关注，以及对“为何”的解释，让我在学习过程中，不仅仅掌握了“如何做”，更重要的是理解了“为什么这么做”。此外，本书还涵盖了NCL在处理和可视化时间序列数据、空间数据等方面的诸多实用技巧，这些内容与我的实际研究工作息息相关，为我提供了宝贵的参考和借鉴。

坦白说，NCL的学习曲线对我这种非计算机专业背景的科研人员来说，一直是个不小的挑战。过去，我尝试过零散地学习一些NCL的函数和命令，但总是难以形成系统性的知识体系，遇到问题时也常常感到无从下手。《NCL图形分析语言入门到精通》这本书，彻底改变了我的学习体验。它不像其他书籍那样，把NCL的功能一股脑地罗列出来，而是将大量的知识点巧妙地组织成一个个实际的应用场景。比如，它会从一个典型的气象数据分析任务出发，逐步引导你如何使用NCL进行数据读取、预处理、特征提取、绘制各种类型的图表，以及最终如何将结果导出为多种格式。这种“实战驱动”的学习方式，让我能够快速地将所学知识应用到我的科研工作中，并且在解决问题的过程中，加深对NCL的理解。我尤其喜欢书中关于“数据可视化中的艺术”的探讨。作者不仅仅是教你如何画图，更重要的是引导你思考，如何通过图形设计，来更有效地揭示数据中的规律和趋势。比如，在讲解如何绘制时间序列图时，他会详细分析不同线型、标记、颜色对数据展示效果的影响，以及如何通过添加网格线、背景色等方式来增强图表的易读性。他还深入讲解了如何利用NCL进行多变量的交互式可视化，以及如何生成具有动画效果的图形，来动态展示数据随时间或空间的变化。这些内容不仅极大地拓宽了我的视野，更重要的是，让我学会了如何利用NCL创作出既科学严谨又引人入胜的图形作品。这本书对于我这样的用户而言，不仅仅是一本技术手册，更是一本启迪思维、激发创意的宝藏。

作为一名在数据科学领域深耕多年的实践者，我深知掌握一款强大的可视化工具对于提升分析效率和研究成果的重要性。NCL，作为在气象、海洋等领域有着举足轻重地位的图形分析语言，我一直对其充满好奇，但苦于没有一本能够真正带我入门并深入其精髓的书籍。《NCL图形分析语言入门到精通》的出现，让我看到了希望。这本书最与众不同的地方在于，它并没有简单地罗列NCL的函数和语法，而是将大量的知识点融入到实际的应用场景中。例如，书中在讲解如何绘制各种地图时，并非孤立地介绍地图投影和坐标系，而是将其置于一个具体的地理空间数据分析任务中，让你在解决实际问题的过程中，自然而然地学会如何利用NCL来处理地理数据，如何设置合适的地图投影，以及如何添加各种地理要素。我特别欣赏书中关于“多变量数据可视化”的章节。它详细讲解了如何利用NCL来展示复杂数据之间的相互关系，例如如何绘制散点图矩阵、如何实现不同变量的叠加图、以及如何利用颜色和标记来区分不同的数据点。这些技巧对于揭示数据中的潜在规律至关重要，而这本书则给了我非常清晰的指导。而且，书中还提供了一系列高质量的代码示例，这些示例不仅可以直接运行，而且结构清晰，注释详细，让我能够轻松地理解其背后的逻辑，并在此基础上进行二次开发。

自从踏入科研领域，我就深知数据可视化在传递科学信息方面扮演的关键角色。NCL，作为这个领域的老牌劲旅，我一直希望能深入掌握它的各项技能。《NCL图形分析语言入门到精通》这本书，恰恰给了我这样一个完美的学习机会。它从我最容易接受的“痛点”出发，那就是如何将原始数据转化为有意义、有说服力的图形。书中并没有上来就灌输复杂的理论，而是先从NCL的核心功能出发，引导我一步步地理解它的设计理念和应用场景。我尤其喜欢书中关于“数据探索性分析与可视化”的章节。它不仅仅是教我如何绘制静态图表，而是引导我思考，如何通过一系列的可视化手段，来探索数据的内在结构、发现异常值、以及识别潜在的趋势。例如，书中详细介绍了如何利用NCL绘制直方图、箱线图、以及各种形式的散点图，并详细讲解了如何通过调整这些图表的参数，来更有效地展示数据的分布特征和相关性。更让我感到惊喜的是，本书还涉及到了NCL在生成交互式图形方面的能力。作者通过具体的例子，展示了如何利用NCL创建能够响应用户操作的图形，例如允许用户缩放、平移、或者查询图上的数据点。这种能力对于提升科研成果的互动性和吸引力，具有不可估量的价值。